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by Design

–Input, Output, Algorithm小野 雄太郎 (チャム&レオ)
慶應義塾大学SFC研究所 所員(訪問)
Visual Studio User Group 運営委員
Developers Summit 20...
Profile
• おの ゆうたろう (チャム&レオ)

– “ちゃむ” と “れお” の2匹の猫からの名前
– 慶應義塾大学SFC研究所 所員(訪問)
• ITと現場をつないで、現場にかかわる人たちの技能向
上や育成につながる仕組みに取り組む...
Agenda
• 大学で取り組みを行っているプロジェクトのご紹介
– 先端計測デバイスを用いたセンシング (LIDAR)
– 人間をセンサとして使う仕組み

• 問題を解決するためのアーキテクチャの作り方
– センサやデバイスをいかに生かすか
...
栽培ハウス内の環境計測
• いちご栽培ハウスにおける研究 (宮城県亘理町)

– いちごを安定的に栽培するために、作物自体の状態を把握したい
• 環境のセンシングに加えて、作物自体の状態がほしい

• 光合成活動の状態を見てみる

– 活発にし...
Light Detection and Ranging (LiDAR)
• レーザーを使った検出器

– 照射したレーザーの反射波を
望遠鏡で集光し、検出する
– 空間中に存在する物質がもつ
特定波長の吸収量の違いを
使って、反射波の強弱を検出...
計測の仕組み
Laser

Detector
2014/02/12

Developers Summit 2014 (Day 0 : 12-A-3)
検出データ例

2014/02/12

Developers Summit 2014 (Day 0 : 12-A-3)
連続的な変化の把握
• 点から面の把握へ

– これまでのセンシングは点の計測だった
• ハウス内の温湿度計など
– 空間的、時間的な広がりを持つ計測へ
• リアルタイムかつ継続的な計測
– 温湿度の時間的変化との相関, etc

• 空間での...
介護の質の向上と評価
• 介護業務におけるサービスとしての「質」の定義・評価方法が確
立されておらず、利用者に望まれるサービスを提供できる熟練者
の育成が困難
– 介護の質を評価するためのデータ取得方法と分析方法の構築
• 介護職員が自ら気づき...
“気づき”を使った状態の把握
• 現在の介護現場は、ユニットケアが主流

– 10名前後までのご利用者を、3-4名の介護従事者がケアする
– ユニット単位で受け持ち、日々のケアを行う
• ご利用者に目の届きやすい環境
• 周囲の従事者から学ぶこ...
気づきを記録する
施設利用者

介護従事者
2014/02/12

独立行政法人科学技術振興機構 戦略的創造研究推進事業(社会技術研究開発)による、
介護業務における情報活用基盤を用いた介護の質の評価に基づく、新しい「人財教育・評価サービス」の...
気づかなかったことを把握する
• 気づいたことを記録することで、気づかなかったことがわかる
– 気づきデータの欠落に意味がある
– 個人においても、チームにおいても

2014/02/12

Developers Summit 2014 (Da...
事例: 声かけの不足

Aさん

Bさん

2014/02/12

Cさん

Dさん

Eさん

Fさん

Gさん

Hさん

Developers Summit 2014 (Day 0 : 12-A-3)
声を掛け合うことがチーム不足していた
• Bさんとだけ、コミュニケーションが足りてなかった

– データで気づいたことをチームで共有し、積極的に声をかけた

• その後のデータで、実行を確認
– ご本人の状態も良くなった

2014/02/12...
改善をあぶりだす
• 気づきの時間的変化から状態の変化を見出す
– 個人、チームの改善をデータから分析

• できていること、できていないことを把握

– 個人の長所を伸ばし、短所をチームでカバーする
• 相性のいい人、相性の悪い人をなくすので...
センサを活用するアーキテクチャ

2014/02/12

Developers Summit 2014 (Day 0 : 12-A-3)
Many Devices
• キーボード/マウスとディスプレイ/プリンタの呪縛からの解放
– インプットとアウトプットが固定されていた

• 多様なセンサーやデバイスの登場で、選択肢が広がってきた
– 新しい入力デバイス
• 環境センサー, モ...
デバイスとデバイスをつないでいく
• さまざまな入力情報を出力に変えていく

– 出力をする目的は、”なにか” を実現したいから
• なにかを解決する手段がほしい

• なにを実現するのか

– 困っている問題を、解決する手段を作るため
• 作...
Input, Output and Algorithm
なんとかしたい

CODE
アルゴリズム

解決方法
Input
2014/02/12

Output
Developers Summit 2014 (Day 0 : 12-A-3)

解...
どうやって作る?
• インプットとアウトプットだけではアルゴリズムは作れない
– 問題をどのような仕組みで解決できるかを、考えないといけない

• 問題を解決する手段に必要なアウトプットはなにか
– 問題の解決手段はシステムのアウトプットで決ま...
システムの定義
デザイン
なんとかしたい

解決方法
Input
2014/02/12

Output
Developers Summit 2014 (Day 0 : 12-A-3)

解決手段
問題を解決するデザイン
• デザインがぶれなければ、システムの詳細は変更可能
– 必要なのはデザインを実現すること
– プログラムの設計仕様は、デザインを実現するためにある
• フリーフォールでも、アジャイルでも

• デバイスの多様化で、デザ...
デザインしよう!
• デバイス(インプットとアウトプット)をつなぐのは Algorithm
– デザインを実現する仕組みは CODE で出来ている

2014/02/12

Developers Summit 2014 (Day 0 : 12-...
Our STORY

明るいミライは仕様です

2014/02/12

Developers Summit 2014 (Day 0 : 12-A-3)
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by Design [Input, Output, Algorithm]

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Developers Summit 2014 [Day 0]
Featuring Tokyo MotionControl Network
センサー&デバイス祭

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by Design [Input, Output, Algorithm]

  1. 1. by Design –Input, Output, Algorithm小野 雄太郎 (チャム&レオ) 慶應義塾大学SFC研究所 所員(訪問) Visual Studio User Group 運営委員 Developers Summit 2014 : 12-A-3 #devsumiA
  2. 2. Profile • おの ゆうたろう (チャム&レオ) – “ちゃむ” と “れお” の2匹の猫からの名前 – 慶應義塾大学SFC研究所 所員(訪問) • ITと現場をつないで、現場にかかわる人たちの技能向 上や育成につながる仕組みに取り組む • IT x 農業や IT x 介護など、全国各地の現場へ – センシングによる省力化から、これまで測られていなかっ たデータのセンシングと可視化なども • 「訪問」は、授業を持たない人という意味(ざっくり) – Visual Studio User Group 運営委員 • Technical Expertise – Network, Windows Server, Virtualization, Cloud Architecture 2014/02/12 Developers Summit 2014 (Day 0 : 12-A-3)
  3. 3. Agenda • 大学で取り組みを行っているプロジェクトのご紹介 – 先端計測デバイスを用いたセンシング (LIDAR) – 人間をセンサとして使う仕組み • 問題を解決するためのアーキテクチャの作り方 – センサやデバイスをいかに生かすか 2014/02/12 Developers Summit 2014 (Day 0 : 12-A-3)
  4. 4. 栽培ハウス内の環境計測 • いちご栽培ハウスにおける研究 (宮城県亘理町) – いちごを安定的に栽培するために、作物自体の状態を把握したい • 環境のセンシングに加えて、作物自体の状態がほしい • 光合成活動の状態を見てみる – 活発にしていれば、作物は元気? – 光合成によって空気成分が変わる? • 二酸化炭素を酸素に • どちらかが取れればわかる? • 大気観測のシステムで取れないか – 理化学研究所(RIKEN) とコラボ 2014/02/12 Developers Summit 2014 (Day 0 : 12-A-3)
  5. 5. Light Detection and Ranging (LiDAR) • レーザーを使った検出器 – 照射したレーザーの反射波を 望遠鏡で集光し、検出する – 空間中に存在する物質がもつ 特定波長の吸収量の違いを 使って、反射波の強弱を検出 – 物質量の相対的な差がわかる • Time of Flight (光の速度) – レーザー照射後、反射して戻ってくる光の強弱を ナノ秒単位で計測すると、その光が戻ってきた 距離がわかってくる • 1ナノ秒で 約30cm 進む (真空中) – 1ナノ = 10億分の1秒 • 100ナノ秒後に帰ってきた光は、 15m先で反射した光 (往復時間) 農林水産省 食料生産地域再生のための先端技術展開事業「平成24 年度施設園芸栽培の省力化・高品質化実証研究」による研究成果の一部です。 2014/02/12 Developers Summit 2014 (Day 0 : 12-A-3)
  6. 6. 計測の仕組み Laser Detector 2014/02/12 Developers Summit 2014 (Day 0 : 12-A-3)
  7. 7. 検出データ例 2014/02/12 Developers Summit 2014 (Day 0 : 12-A-3)
  8. 8. 連続的な変化の把握 • 点から面の把握へ – これまでのセンシングは点の計測だった • ハウス内の温湿度計など – 空間的、時間的な広がりを持つ計測へ • リアルタイムかつ継続的な計測 – 温湿度の時間的変化との相関, etc • 空間での変化の計測 – ばらつきの把握や対策のためのデータ – ハウス単位での Try & Error が、場所毎の Try & Error 情報に精細化 • これらを実現していくのが今の取り組み 2014/02/12 Developers Summit 2014 (Day 0 : 12-A-3)
  9. 9. 介護の質の向上と評価 • 介護業務におけるサービスとしての「質」の定義・評価方法が確 立されておらず、利用者に望まれるサービスを提供できる熟練者 の育成が困難 – 介護の質を評価するためのデータ取得方法と分析方法の構築 • 介護職員が自ら気づき学習・成長する自律評価システムの構築 – 介護の熟練性に関するベストプラクティクスの抽出と、それに基づく人 事評価モデルの構築 – 介護者の「気づき」を促進することで熟練化を 支援する研修サービスの構築 2014/02/12 Developers Summit 2014 (Day 0 : 12-A-3)
  10. 10. “気づき”を使った状態の把握 • 現在の介護現場は、ユニットケアが主流 – 10名前後までのご利用者を、3-4名の介護従事者がケアする – ユニット単位で受け持ち、日々のケアを行う • ご利用者に目の届きやすい環境 • 周囲の従事者から学ぶことのむずかしさ • 介護業務の中で自分自身が気がついたことを記録する – ご利用者の表情がよかった、わるかった – 声掛けをした、された 2014/02/12 Developers Summit 2014 (Day 0 : 12-A-3)
  11. 11. 気づきを記録する 施設利用者 介護従事者 2014/02/12 独立行政法人科学技術振興機構 戦略的創造研究推進事業(社会技術研究開発)による、 介護業務における情報活用基盤を用いた介護の質の評価に基づく、新しい「人財教育・評価サービス」の検討・実用化プロジェクトの研究成果の一部です。 Developers Summit 2014 (Day 0 : 12-A-3)
  12. 12. 気づかなかったことを把握する • 気づいたことを記録することで、気づかなかったことがわかる – 気づきデータの欠落に意味がある – 個人においても、チームにおいても 2014/02/12 Developers Summit 2014 (Day 0 : 12-A-3)
  13. 13. 事例: 声かけの不足 Aさん Bさん 2014/02/12 Cさん Dさん Eさん Fさん Gさん Hさん Developers Summit 2014 (Day 0 : 12-A-3)
  14. 14. 声を掛け合うことがチーム不足していた • Bさんとだけ、コミュニケーションが足りてなかった – データで気づいたことをチームで共有し、積極的に声をかけた • その後のデータで、実行を確認 – ご本人の状態も良くなった 2014/02/12 Developers Summit 2014 (Day 0 : 12-A-3)
  15. 15. 改善をあぶりだす • 気づきの時間的変化から状態の変化を見出す – 個人、チームの改善をデータから分析 • できていること、できていないことを把握 – 個人の長所を伸ばし、短所をチームでカバーする • 相性のいい人、相性の悪い人をなくすのではなく、 チームでバランスを取り、よいケアを目指す • よりよいケアを実現し、介護の質を向上させていく 2014/02/12 Developers Summit 2014 (Day 0 : 12-A-3)
  16. 16. センサを活用するアーキテクチャ 2014/02/12 Developers Summit 2014 (Day 0 : 12-A-3)
  17. 17. Many Devices • キーボード/マウスとディスプレイ/プリンタの呪縛からの解放 – インプットとアウトプットが固定されていた • 多様なセンサーやデバイスの登場で、選択肢が広がってきた – 新しい入力デバイス • 環境センサー, モーションセンサー, 画像・音声, etc – 新しい出力デバイス • スマートデバイス (エアコン, 時計, etc), Drone, etc • これがセンサーやデバイスがシステムに与えるインパクト 2014/02/12 Developers Summit 2014 (Day 0 : 12-A-3)
  18. 18. デバイスとデバイスをつないでいく • さまざまな入力情報を出力に変えていく – 出力をする目的は、”なにか” を実現したいから • なにかを解決する手段がほしい • なにを実現するのか – 困っている問題を、解決する手段を作るため • 作物の状態を知りたい • 介護の質を向上させたい • 新しい体験をしてみたい • ヒマな時間を楽しく過ごしたい 2014/02/12 Developers Summit 2014 (Day 0 : 12-A-3)
  19. 19. Input, Output and Algorithm なんとかしたい CODE アルゴリズム 解決方法 Input 2014/02/12 Output Developers Summit 2014 (Day 0 : 12-A-3) 解決手段
  20. 20. どうやって作る? • インプットとアウトプットだけではアルゴリズムは作れない – 問題をどのような仕組みで解決できるかを、考えないといけない • 問題を解決する手段に必要なアウトプットはなにか – 問題の解決手段はシステムのアウトプットで決まる • システムのアウトプットを定義(デザイン)する – アウトプットをするために必要な情報は何か (インプットの定義) – インプットをどうすれば問題を解決できるアウトプットになるか (アルゴリズム) 2014/02/12 Developers Summit 2014 (Day 0 : 12-A-3)
  21. 21. システムの定義 デザイン なんとかしたい 解決方法 Input 2014/02/12 Output Developers Summit 2014 (Day 0 : 12-A-3) 解決手段
  22. 22. 問題を解決するデザイン • デザインがぶれなければ、システムの詳細は変更可能 – 必要なのはデザインを実現すること – プログラムの設計仕様は、デザインを実現するためにある • フリーフォールでも、アジャイルでも • デバイスの多様化で、デザインの幅が広がっている – これまでにないシステムのアーキテクチャを考えられるようになった • 今日、ここにそろったデバイスたちをつないで、なにができる? • デザインの Input は解決したい問題 • デザインが Output するのは問題の解決 2014/02/12 Developers Summit 2014 (Day 0 : 12-A-3)
  23. 23. デザインしよう! • デバイス(インプットとアウトプット)をつなぐのは Algorithm – デザインを実現する仕組みは CODE で出来ている 2014/02/12 Developers Summit 2014 (Day 0 : 12-A-3)
  24. 24. Our STORY 明るいミライは仕様です 2014/02/12 Developers Summit 2014 (Day 0 : 12-A-3)

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